Регуляция активности пируватдегидрогеназного комплекса и цикла лимонной кислоты

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Активность цикла Кребса непосредственно связана с поступлением окисленных кофакторов дегидрогеназ (например, NAD), которое в свою очередь зависит от доступности ADP и, в конечном счете, от скорости потребления АТР. Свойства ряда ферментов этого цикла указывают на то, что кроме общей регуляции существует также регуляция на уровне самого цикла. В клетках головного мозга, в которых ацетил-СоА образуется в основном из углеводов, регуляция цикла лимонной кислоты может происходить на стадии, катализируемой пируватдегидрогеназой. В самом цикле регуляция может осуществляться путем аллостерического ингибирования цитратсинтазы при действии АТР или ацил-СоА-производных длинноцепочечных жирных кислот. Митохондриальная NAD-зависимая изоцитратдегидрогеназа аллостерически активируется ADP и ингибируется АТР и NADH. α-Кетоглутаратдегидрогеназный комплекс регулируется, по-видимому, аналогично пируватдегидрогеназе. Сукцинатдегидрогеназа ингибируется оксалоацетатом, а образование оксалоацетата в малатдегидрогеназной реакции зависит от соотношения [NADH]/[NAD⁺].

3. Классификация оксидоредуктаз: оксидазы, дегидрогеназы, пероксидазы, оксигеназы. Митохондриальные и микросомальные монооксигеназы: строение и биологическая роль

Ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, называются оксидоредуктазы: 1. Оксидазы(цитохромоксидаза, фенолаза). Истинные оксидазы катализируют удаление водорода из субстрата, используя при этом в качестве акцептора водорода только кислород. Они неизменно содержат медь, продуктом реакции является вода (исключение составляют реакции, катализируемые уриказой и моноаминоксидазой, в результате которых образуется Н₂0₂). 2. Аэробные дегидрогеназы(дегидрогеназа L-аминокислот, ксантиндегидрогеназа, альдегиддегидрогеназа,глюкозооксидаза). Аэробные дегидрогеназы – ферменты, катализирующие удаление водорода из субстрата; в отличие от оксидаз они могут использовать в качестве акцептора водорода не только кислород, но и искусственные акцепторы, такие, как метиленовый синий. Эти дегидрогеназы относятся к флавопротеинам, и продуктом катализируемой ими реакции является перекись водорода, а не вода. 3.Анаэробные дегидрогеназы(НАД-зависимые дегидрогеназы, НАДФ-зависимые дегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназа, цитохромоксидаза). Анаэробные дегидрогеназы –ферменты, катализирующие удаление водорода из субстрата, но не способные использовать кислород в качестве акцептора водорода. В этот класс входит большое число ферментов. Они выполняют две главные функции: а) Перенос водорода с одного субстрата на другой в сопряженной окислительно-восстановительной реакции. Эти дегидрогеназы специфичны к субстратам, но часто используют один и тот же кофермент или переносчик водорода. Поскольку рассматриваемые реакции обратимы, они обеспечивают в клетке свободный перенос восстановительных эквивалентов. Реакции этого типа, приводящие к окислению одного субстрата за счет восстановления другого, особенно важны для осуществления окислительных процессов в отсутствие кислорода. б) Функцию компонентов дыхательной цепи, обеспечивающих транспорт электронов от субстрата на кислород. 4. Гидроксипероксидазы(пероксидаза, каталаза). Гидроксипероксидазы – ферменты, использующие в качестве субстрата перекись водорода или органические перекиси. К этой категории относятся два типа ферментов: пероксидазы, находящиеся в составе молока, в растениях, лейкоцитах, тромбоцитах, эритроцитах и т. д., и каталаза, функционирующая в тканях животных и растений. 5. Оксигеназы(диоксигеназы, монооксигеназы). Окснгеназы – ферменты, катализирующие прямое введение кислорода в молекулу субстрата. Митохондриальные и микросомальные монооксигеназы: строение и биологическая роль Митохондриальные цитохром Р-450-содержащие монооксигеназные системы Эти системы находятся в стероидогенных тканях – в коре надпочечников, в семенниках, яичниках и плаценте; они участвуют в биосинтезе стероидных гормонов из холестерола (гидроксилирование по С₂₂ и С₂₀ при отщеплении боковой цепи и по положениям 11β и 18). Ферменты почечной системы катализируют гидроксилирование 25-гидроксихолекальциферола по положениям 1α и 24; в печени происходит гидроксилирование холестерола по положению 26 при биосинтезе желчных кислот. В коре надпочечников содержание митохондриального цитохрома Р-450 в шесть раз выше, чем содержание цитохромов дыхательной цепи. Монооксигеназная система состоит из трех компонентов, локализованных во внутренней митохондриальной мембране на границе с матриксом: NADP-специфичного FAD-содержащего флавопротеина, Fе₂S₂-белка (адренодоксина) и цитохрома Р-450. Микросомные цитохром Р-450-содержащие монооксигеназные системы. К этой группе относятся ферменты, участвующие в метаболизме многих лекарственных веществ путем их гидроксилирования. Они находятся в микросомах печени вместе с цитохромом Р-450 и цитохромом b₅. Восстановителями этих цитохромов являются NADH и NADPH. Цитохромы окисляются субстратами в результате серии ферментативных реакций, составляющих так называемый гидроксилазный цикл:

Лек – лекарственное вещество. К лекарственным веществам, метаболизм которых идет при участии рассматриваемых систем, относятся бензпирен, аминопирин, анилин, морфин и бензофетамин. Многие лекарственные вещества, например фенобарбитал, способны индуцировать синтез микросомных ферментов и цитохрома Р-450. Цитохром Р-450-гидроксилазный цикл в микросомах. Приведенная система типична для гидроксилаз стероидов в коре надпочечников. Микросомная цитохром Р-450-гидроксилаза печени не нуждается в присутствии железосерного белка Fe₂S₂. Окись углерода (СО) ингибирует указанную на рисунке стадию →

Окисление метаболита, катализируемое оксидазой.

Окисление метаболита, катализируемое аэробной дегидрогеназой.

Окисление метаболита анаэробными дегидрогеназами и – на завершающей стадии – истинной оксидазой дыхательной цепи.

Митохондриальная цитохром Р-450-монооксигеназная система. Fe₂S₂-железо-серный белок (адренодоксин). Поскольку NADP(H) не может проникать в митохондриальную мембрану, источниками восстановительных эквивалентов являются такие субстраты, как мамалат и изоцитрат, для которых внутри митохондрий имеются специфические NADP-зависимые дегидрогеназы.

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒

Читайте также:

Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров

Последнее изменение этой страницы: 2016-12-27; просмотров: 177; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.189.180.244 (0.005 с.)